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通信1205马德民通信系统课设.pdf
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通信1205马德民通信系统课设.pdf
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. .. .. .
课程设计任务书
学生姓名: XXXXXX 专业班级: TXXXXX 班
指导教师: 方艺霖 工作单位: 武汉理工大学
题 目: 通信系统课群综合训练与设计
初始条件
1)MATLAB 软件
2)通信原理各模块相关知识
要求完成的主要任务:
主要任务:利用仿真软件(如 Matlab 或 SystemView),或硬件实验系统平台上设计
完成一个典型的通信系统其中信源为随机确定的一个模拟时间函数 ,数字化方式采用
PCM 编码,基带码为 CMI 码,信道码采用循环码,调制方式为 FSK,信道类型为衰落信
道。
要求:掌握以上各种电路与通信技术的基本原理 ,掌握实验的设计 、电路调试与测
量的方法。
时间安排:
序号
1
2
3
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设 计 内 容
根据设计任务,分析电路原理,确定实验方案
根据实验条件进行电路的测试,并对结果进行分析
撰写课程设计报告
所用时间
2 天
7 天
1 天
. .. .. .
合 计 2 周
指导教师签名: 年 月 日
系主任(或责任教师)签名: 年 月 日
目录
目录..................................................................................................................................................................... 2
摘要..................................................................................................................................................................... 4
Abstract............................................................................................................................................................. 5
1 课程设计任务与要求................................................................................................................................ 6
1.1 课程设计的目的.............................................................................................................................. 6
1.2 课程设计的任务与要求................................................................................................................ 7
2 实验原理分析.............................................................................................................................................. 8
2.1 数字通信系统结构........................................................................................................................ 8
2.1.1 编码....................................................................................................................................... 8
2.1.2 调制....................................................................................................................................... 9
2.1.3 同步....................................................................................................................................... 9
2.1.4 信道....................................................................................................................................... 9
2.2 信源编码 PCM 原理分析..........................................................................................................10
2.2.1 PCM 编码原理 .................................................................................................................10
2.2.2 A 律 13 折线原理 .........................................................................................................14
2.3 差错控制循环码原理分析 ........................................................................................................15
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. .. .. .
2.3.1 RS 循环码编译码原理与特点......................................................................................15
2.3.2 编码原理............................................................................................................................16
2.3.3 译码原理............................................................................................................................17
2.3.4 纠错能力............................................................................................................................17
2.4 基带调制 CMI 码原理分析.......................................................................................................18
2.4.1 CMI 编码原理...................................................................................................................18
2.4.2 CMI 译码原理...................................................................................................................19
2.5 频带调制 2FSK 原理分析..........................................................................................................20
2.5.1 2FSK 信号的产生.............................................................................................................20
2.5.2 FSK 的时域分析 ...............................................................................................................21
2.5.3 2FSK 信号的功率谱密度...............................................................................................23
2.5.4 FSK 信号的调制方法......................................................................................................25
2.5.5 二进制移频键控(2FSK)系统的总误码率 .................................................................26
2.5.6 FSK 解调的方法 ...............................................................................................................28
2.6 衰落信道 ..................................................................................................................................................33
3 仿真结果分析.............................................................................................................................................36
3.1 原始函数和抽样信号...................................................................................................................36
3.2 PSM 调制和 CMI 编码仿真 ......................................................................................................37
3.3 循环编码仿真 ................................................................................................................................37
3.4 FSK 调制输出信号和过信道信号............................................................................................39
3.5 FSK 解调输出信号 .......................................................................................................................40
3.6 CMI 解码和 PCM 解调...............................................................................................................40
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. .. .. .
5 实验心得体会............................................................................................................................................41
6 参考文献.....................................................................................................................................................42
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. .. .. .
摘要
MATLAB 软件仿真课设对学生理解通信原理的基本概念有很大的帮助 ,它能将数字信
号、高低电平 、码型、波形之间的关系联系起来 ,能配合硬件的实验通过示波器观察到
波形图便于理解基本概念 ;其次在具体编程的过程中 ,让学生从数学的角度来分析数学
公式与波形图之间的关系 ,将理论和实践联系到一起 ;再次,它可以从一种波形方式的
编码转换到另一种数学编程方式 ,拓展了知识面 ,开阔了视野 。是希望学生学会用软件
仿真的方法来分析通信系统中的问题 ,对层次较高 、接收能力较强的学生起到拓展视野
提高钻研能力的作用;另一方面,希望利用已仿真好的软件来验证理论知识。
本课程设计完成整个系统各环节以及整个系统的仿真 ,最终在接收端或者精确或者
近似地再现输入(信源),并计算失真度。整个设计流程包括模拟信号数字化 ,即 PCM
编码,差错控制编码(循环码),基带编码,采用 CMI 码型,频带调制,采用 FSK 调制,
通过衰落信道 ,到接收设备 ,并进行解调解码并恢复原始信号的过程 ,考验我们对
MATLAB 编程的掌握程度。自己独立设计一个通信系统,让我对通信系统的结构有了更加
深刻的印象 ,对通信系统的工作原理更为了解 。通过实践让自己对理论知识有更加贴切
深刻的了解,这才是重要的。
关键字:通信系统,MATLAB,PCM,循环码,CMI,FSK ,衰落信道
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